ITMO યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ પારદર્શક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની એક નવી રીત શોધી કાઢી છેસૌર કોષોતેમની કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખીને. નવી ટેકનોલોજી ડોપિંગ પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે, જે અશુદ્ધિઓ ઉમેરીને સામગ્રીના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરે છે પરંતુ ખર્ચાળ વિશિષ્ટ સાધનોનો ઉપયોગ કર્યા વિના.

આ સંશોધનના પરિણામો ACSApplied Materials & Interfaces ("આયન-ગેટેડ નાના અણુ OPVs: ચાર્જ કલેક્ટર્સ અને પરિવહન સ્તરોનું ઇન્ટરફેસિયલ ડોપિંગ") માં પ્રકાશિત થયા છે.

સૌર ઊર્જા ક્ષેત્રમાં સૌથી રસપ્રદ પડકારોમાંનો એક પારદર્શક પાતળા-ફિલ્મ પ્રકાશસંવેદનશીલ સામગ્રીનો વિકાસ છે. ઇમારતના દેખાવને અસર કર્યા વિના ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે સામાન્ય બારીઓની ટોચ પર ફિલ્મ લગાવી શકાય છે. પરંતુ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને સારા પ્રકાશ પ્રસારણને જોડતા સૌર કોષો વિકસાવવા ખૂબ મુશ્કેલ છે.

"પરંપરાગત પાતળા-ફિલ્મ સૌર કોષોમાં અપારદર્શક ધાતુના બેક સંપર્કો હોય છે જે વધુ પ્રકાશ મેળવે છે. પારદર્શક સૌર કોષો પ્રકાશ-પ્રસારણ કરનારા બેક ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરે છે. આ કિસ્સામાં, કેટલાક ફોટોન પસાર થતાં અનિવાર્યપણે ખોવાઈ જાય છે, જે ઉપકરણની કામગીરીને ઘટાડે છે. વધુમાં, યોગ્ય ગુણધર્મો સાથે બેક ઇલેક્ટ્રોડનું ઉત્પાદન ખૂબ ખર્ચાળ હોઈ શકે છે," ITMO યુનિવર્સિટીના સ્કૂલ ઓફ ફિઝિક્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગના સંશોધક પાવેલ વોરોશીલોવ કહે છે.

ઓછી કાર્યક્ષમતાની સમસ્યા ડોપિંગનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલી શકાય છે. પરંતુ સામગ્રી પર અશુદ્ધિઓ યોગ્ય રીતે લાગુ થાય છે તેની ખાતરી કરવા માટે જટિલ પદ્ધતિઓ અને ખર્ચાળ સાધનોની જરૂર પડે છે. ITMO યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ "અદ્રશ્ય" સૌર પેનલ બનાવવા માટે એક સસ્તી તકનીકનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે - જે સામગ્રીને ડોપ કરવા માટે આયનીય પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે, જે પ્રક્રિયા કરેલા સ્તરોના ગુણધર્મોને બદલે છે.

"અમારા પ્રયોગો માટે, અમે એક નાનો પરમાણુ-આધારિત સૌર કોષ લીધો અને તેમાં નેનોટ્યુબ્સ જોડ્યા. આગળ, અમે આયન ગેટનો ઉપયોગ કરીને નેનોટ્યુબ્સને ડોપ કર્યા. અમે પરિવહન સ્તર પર પણ પ્રક્રિયા કરી, જે સક્રિય સ્તરમાંથી ચાર્જ સફળતાપૂર્વક ઇલેક્ટ્રોડ સુધી પહોંચે છે. અમે વેક્યુમ ચેમ્બર વિના અને આસપાસની પરિસ્થિતિઓમાં કામ કર્યા વિના આ કરી શક્યા. અમારે ફક્ત થોડું આયનીય પ્રવાહી છોડવાનું હતું અને જરૂરી કામગીરી ઉત્પન્ન કરવા માટે થોડો વોલ્ટેજ લાગુ કરવાનું હતું." પાવેલ વોરોશીલોવે ઉમેર્યું.

તેમની ટેકનોલોજીનું પરીક્ષણ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો બેટરીની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરવામાં સફળ રહ્યા. સંશોધકો માને છે કે આ જ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ અન્ય પ્રકારના સૌર કોષોના પ્રદર્શનને સુધારવા માટે થઈ શકે છે. હવે તેઓ વિવિધ સામગ્રીઓ સાથે પ્રયોગ કરવાની અને ડોપિંગ ટેકનોલોજીમાં જ સુધારો કરવાની યોજના ધરાવે છે.